Identification and characterization of snake venom peptides that interfere with platelet aggregation

Botrophs snakes represent the most important group of Brazilian venomous snakes because they are responsible for the majority of snake accidents reported in the country. In general, Bothrops poisoning is characterized by pain and edema at the site of the bite, local hemorrhage which may be accompanied by tissue and muscular necrosis, the main local complication of poisoning. Systemic bleeding and clotting disorders may also occur. In the most severe cases, shock and acute renal failure are also observed, mainly due to the hemorrhage caused. About 90% of the dry weight of snake venom corresponds to proteins and peptides, such as Lamino acid oxidases, phospholipases A2, metalloproteases, serine proteases, 5'- nucleotidases, lectins and disintegrins, which are responsible for most deleterious effects observed during poisoning. These components present different pharmacological activities, mainly on hemostasis. In recent years, a large number of snake venom toxins have been identified as interfering in platelet function, promoting or inhibiting platelet aggregation, due to their selectivity to platelet receptors, such as GPIb-V-IX, GPVI, α2β1, αIIbβ3 or to their respective linkers, such as vWF and/or fibrinogen. Detailed investigation of these molecules provides important information for the development of diagnostic tests and novel therapeutic agents for hemostatic disorders. The present work aimed to identify and characterize new venom toxins from Bothrops snake venom capable of interfering in platelet function. As a result, two peptides named BaltPAi and BmooPAF isolated from Bothrops alternatus and Bothrops moojeni snake venom, respectively, were identified. BaltPAi is a peptide capable of inhibiting collageninduced platelet aggregation. In addition, BaltPAi also showed cytotoxic effect on human cervical adenocarcinoma cells (HeLa) and human prostate adenocarcinoma cells (PC-3). In turn, BmooPAF is a peptide capable of inducing platelet aggregation via GPIbα. These small peptides have attracted the attention and interest of pharmaceutical companies that search for new drugs because of their simpler structures and therapeutic potential which can be easily synthesized and at a low cost. These properties make them particularly suitable probes for the development of novel pharmacological drugs.FAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisTese (Doutorado)As serpentes botrópicas representam o grupo mais importante das serpentes peçonhentas brasileiras pois são responsáveis pela maioria dos acidentes ofídicos notificados no país. Em geral, o envenenamento botrópico é caracterizado por dor e edema no local da picada, hemorragia local e bolhas, que podem vir acompanhadas de necrose tecidual e muscular, principal complicação local do envenenamento. Hemorragia sistêmica e distúrbios de coagulação também podem ocorrer. Nos casos mais graves, observa-se também choque e insuficiência renal aguda, decorrentes, principalmente, da hemorragia ocasionada. Cerca de 90% do peso seco da peçonha das serpentes corresponde a proteínas e peptídeos, como L-aminoácido-oxidases, fosfolipases A2, metaloproteases, serinoproteases, 5'-nucleotidases, lectinas e desintegrinas, as quais são responsáveis pela maioria dos efeitos deletérios observados durante o envenenamento. Esses componentes apresentam diferentes atividades farmacológicas, principalmente sobre a hemostasia. Nos últimos anos, uma grande quantidade de toxinas de peçonha de serpentes foi identificada por interferirem na função plaquetária, promovendo ou inibindo a agregação das plaquetas, devido à sua seletividade aos receptores plaquetários, como GPIb-VIX, GPVI, α2β1, αIIbβ3 ou aos seus respectivos ligantes, como FvW e/ou fibrinogênio. Uma investigação detalhada dessas moléculas fornece informações importantes para o desenvolvimento de testes de diagnósticos e novos agentes terapêuticos para distúrbios hemostáticos. O presente trabalho teve como objetivo identificar e caracterizar novas toxinas da peçonha de serpentes botrópicas capazes de interferirem na função plaquetária. Como resultado foram identificados dois peptídeos denominados de BaltPAi e BmooPAF isolados da peçonha de Bothrops alternatus e Bothrops moojeni, respectivamente. BaltPAi é um peptídeo capaz de inibibir a agregação plaquetária induzida por colágeno. Além disso, BaltPAi também apresentou efeito citotóxico sobre células de adenocarcinoma cervical humano (HeLa) e células de adenocarcinoma de próstata humano (PC-3). Por sua vez, BmooPAF é um peptídeo capaz de induzir a agregação plaquetária via GPIbα. Esses pequenos peptídeos têm atraído a atenção e interesse de empresas farmacêuticas que procuram por novas drogas xii em virtude de sua simplicidade estrutural e excelente potencial terapêutico, podendo ser sintetizados facilmente e a um custo mais baixo, comparado com moléculas maiores. Essas propriedades tornam-os particularmente adequados para serem utilizados no desenvolvimento de novos agentes farmacológicos